Afvalgasbehandeling van biomassaketels

Rookgas uit biomassaketels bevat zwaar stof, veel vocht, teer, zwaveldioxide SO2 en stikstofoxiden (NOx). Het transporteert ook open vonken en veroorzaakt gemakkelijk vervuiling van de filterzak en corrosie van de apparatuur. 

De standaard behandelvolgorde is:Voorbehandeling → Stofverwijdering → Ontzwaveling → Denitrificatie → Misteliminatie en verwijdering van witte mist → Afvoer.

1. Voorbehandelingsapparatuur (voorkom doorbranden van de zak, verstopping en verminder de belasting)

1.1 Vlamdover

Functie: Vang vonken bij hoge temperaturen en onverbrande koolstofdeeltjes op om stroomafwaartse filterzakken te beschermen tegen doorbranden.

Werkingsprincipe: roestvrijstalen golfplaten of labyrintstructuur onderscheppen deeltjes via traagheidsbotsing.

Prestaties: Verwijdert meer dan 90% van de vonken.

1.2 Cycloonstofafscheider

Functie: Scheid vooraf grove deeltjes groter dan 50 μm en houtsnippers om de belasting van de zakkenfilters te verlichten.

Werkingsprincipe: De middelpuntvliedende kracht zorgt ervoor dat grote deeltjes tegen de muur botsen en in de astrechter vallen.

Efficiëntie: 70%–85%, stofconcentratie bij uitlaat < 500 mg/m³. Kenmerken: Hoge temperatuurbestendigheid, slijtvastheid, eenvoudige structuur en geen risico op zakvervuiling.

1.3 Rookgasconditionering / Inerte poederinjectie

Functie: Injecteer kalksteen of natriumbicarbonaatpoeder om kleverige teer en stof te bedekken, waardoor vervuiling en aankoeking van de filterzak wordt vermeden.

Toepassing: Biomassabrandstoffen met hoge viscositeit, hoog teergehalte en hoog watergehalte zoals stro, schors en natte houtsnippers.

2. Apparatuur voor stofverwijdering (kerneenheid voor naleving van emissienormen)

2.1 Pulsfilterhuisstofafscheider (standaardoplossing)

Filtermateriaal: PPS/PTFE-membraanfilterzakken (temperatuurbestendig tot 220°C, zuurbestendig en antifouling).

Werkingsprincipe: externe filtratie + lagedrukpulsstraalreiniging.

Efficiëntie: ≥99,9%, uitlaatstof ≤ 10 mg/m³ (zo laag als 5 mg/m³).

Kenmerken: Volwassen en stabiele prestaties, kosteneffectief. Ideaal voor kleine en middelgrote ketels (1–20 t/u).

2.2 Keramische filterbuis-stofafscheider

Kerncomponent: keramische katalytische filterbuizen (bestand tegen 300–500 °C, corrosiebestendig en niet-vervuilend).

Werkingsprincipe: Geïntegreerde filtratie en katalyse voor gelijktijdige stofverwijdering en denitrificatie.

Efficiëntie: stofverwijdering > 99,9%, denitrificatie > 95%.

Kenmerken: Levensduur meer dan 5 jaar. Geschikt voor hoogviskeuze, hoogzwavelige en grootschalige ketels (boven 20 t/u).

2.3 Natte elektrostatische stofvanger (WESP)

Functie: Geavanceerde eindbehandeling voor PM2,5, zure nevel, teer en zware metalen.

Werkingsprincipe: statische elektriciteit met hoge spanning gecombineerd met waterfilmspoeling, geen hermeesleuring van stof.

Efficiëntie: Uitlaatstof ≤ 5 mg/m³, bijna geen stofemissie.

Toepassing: Projecten die ultralage emissie, ernstige witte mist en sterk corrosief rookgas vereisen.

3. Ontzwavelingsapparatuur (SO₂-verwijdering en anti-corrosie)

3.1 SDS Droge ontzwaveling (natriumbicarbonaatinjectie)

Werkingsprincipe: Natriumbicarbonaat wordt geïnjecteerd in rookgas op hoge temperatuur en reageert om droog natriumsulfaatpoeder te vormen.

Efficiëntie: 85%–95%.

Kenmerken: Geen afvalwaterlozing, lage corrosie en kleine voetafdruk. Geschikt voor kleine en middelgrote ketels.

3.2 Circulerende halfdroge ontzwaveling met gefluïdiseerd bed

Werkingsprincipe: Vernevelde kalkslurry reageert met zwaveldioxide in de reactor.

Efficiëntie: 85%–95%.

Kenmerken: Beperkte afvalwaterproductie en herbruikbare bijproducten. Ideaal voor middelgrote ketels.

3.3 Natte ontzwaveling (kalksteen-gips/alkalische wasser)

Werkingsprincipe: Kalksteen- of natriumhydroxideoplossing absorbeert (SO2) in de sproeitorens.

Efficiëntie: 95%–98% met superieure ontzwavelingsprestaties.

Nadelen: Produceert afvalwater, transporteert waterdruppels en veroorzaakt ernstige witte mist; een anti-corrosiebehandeling is vereist.

Toepassing: Grote ketels, brandstoffen met een hoog zwavelgehalte en projecten met strenge ontzwavelingseisen.

4. Denitrificatieapparatuur (NOₓ-verwijdering voor standaard- en ultralage emissie)

4.1 SNCR (selectieve niet-katalytische reductie)

Installatie: Ovenruimte bij 850–1100°C. Reagens: Ammoniakwater of ureumoplossing.

Werkingsprincipe: Ammoniak reageert met (NOx) om stikstof en water te genereren.

Efficiëntie: 40%–70%, uitlaat (NOx) minder dan 150 mg/m³.

Kenmerken: Lage investering en eenvoudig achteraf aan te brengen. Geschikt voor kleine en middelgrote ketels.

4.2 SCR (Selectieve Katalytische Reductie)

Installatie: Na de economizer, bedrijfstemperatuur 180–380°C.

Werkingsprincipe:(NOx) wordt met ammoniak en katalysatoren gereduceerd tot stikstof.

Efficiëntie: 80%–95%, voldoet aan de ultra-lage emissienorm (minder dan 50 mg/m³).

Nadelen: Hoge investering, vereiste katalysator en risico op ammoniakslip.

4.3 Geïntegreerde stof- en NOₓ-verwijdering

Kerncomponent: Katalytische filterzakken voor synchrone stofverwijdering en SCR-denitrificatie.

Bedrijfstemperatuur: 210–230°C.

Efficiëntie: stofverwijdering ≥99,9%, denitrificatie ≥85%.

Kenmerken: Kleine voetafdruk, kostenbesparing en geen ammoniakslip. Geoptimaliseerd voor biomassaketels.

5. Apparatuur voor het verwijderen van mist en witte mist

5.1 Systeem voor het elimineren van condensatie van witte mist

Werkingsprincipe: Koel het rookgas af tot onder het dauwpunt om waterdamp in vloeistof te condenseren en verwarm het rookgas vervolgens opnieuw tot 50–70°C om herhaling van witte mist te voorkomen.

Effect: Elimineert zichtbare witte mist van stapels, verwijdert zure nevel en vermindert corrosie.

5.2 Rand-/buisvormige misteliminator

Functie: Verwijder waterdruppels en gipsmeevoering na natte ontzwaveling.

Effect: Vermindert witte mist en vermindert corrosie van ventilatoren en schoorstenen.

6. Hulpapparatuur (verplicht voor volledig systeem)

· Ventilator met geïnduceerde trek: variabele frequentie, bestand tegen hoge temperaturen en corrosie om de systeemweerstand te overwinnen.

· Uitlaatschoorsteen: corrosie- en hittebestendig, hoogte ≥ 15 m zoals vereist door normen.

· Online monitoringsysteem: volgt fijnstof, (SO2), (NOx), temperatuur, vochtigheid en zuurstofgehalte.

· PLC-schakelkast: automatische bediening, drukverschilreiniging, storingsalarm en gegevensoverdracht op afstand.

7. Aanbevolen configuraties per ketelcapaciteit

1–6 t/u (kleine ketels)

Vlamdover → Cycloonstofafscheider → PTFE-filterhuis → SNCR → Eliminatie van witte condensatiemist

Kenmerken: Lage investering, stabiele naleving en eenvoudig onderhoud.

10–20 t/u (middelgrote ketels)

Vlamdover → Cycloonstofafscheider → Baghouse → SDS droge ontzwaveling → Geïntegreerde stof- en NOₓ-verwijdering → Eliminatie van witte mist

Kenmerken: Geen afvalwater, ultralage emissie, aangepast aan biomassarookgas met hoge viscositeit.

Above 25 t/h (Large Boilers / Ultra-Low Emission Projects)

SNCR → Cycloonstofafscheider → Keramische filterbuis → SCR → Natte ontzwaveling → WESP → Eliminatie van witte mist

Kenmerken: Gezamenlijke controle van meerdere verontreinigende stoffen, langdurige stabiele ultra-lage emissie.

8. Professionele terminologie (voor bieden en promotie)

Apparatuurvoorwaarden

Vlamdover, cycloonstofafscheider, pulsmagazijn, PTFE/PPS-filterzak, stofafscheider met keramische filterbuis, droge SDS-ontzwaveling, circulerende halfdroge ontzwaveling met wervelbed, natte ontzwaveling, SNCR, SCR, geïntegreerde stof- en NOₓ-verwijdering, katalytische filterzak, WESP, eliminatie van witte condensatiemist, misteliminator, ventilator met geïnduceerde trek, online monitoring, automatische PLC-besturing

Procesvoorwaarden

Gegradueerde zuivering, voorontstoffing, zeer efficiënte stofverwijdering, geïntegreerde ontzwaveling en denitrificatie, gezamenlijke controle van meerdere verontreinigende stoffen, aangroeiwerende werking, anti-corrosie, vonkenonderschepping, verbranding met laag stikstofgehalte, ultralage emissie, eliminatie van witte mist, opvang van onderdruk, automatische asreiniging, drukverschilregeling

Nalevings- en waardevoorwaarden

Emissienorm voor luchtverontreinigende stoffen van ketels, fijnstof, (SO2), (NOx), rookgasopaciteit, Ringelmann-schaal, MER-acceptatie, lozingsvergunning, milieu-inspectie, schonere productie, groene fabriek, energiebesparing, klachtenpreventie, stabiele productie, lage exploitatiekosten